光亮电镀镍钴铁三元合金是最有可能代替镀铬的镀种之一，它已从普通电镀镍钴铁三元合金发展到全光亮光亮电镀镍钴铁三元合金。光亮电镀镍钴铁三元合金用的光亮剂也从无机光亮剂发展到第四代有机光亮剂。电镀行业现用的光亮电镀镍钴铁三元合金槽液基本上是瓦特型，其配方及工艺规范除浓缩型光亮剂外，基本上大同小异。光亮电镀镍钴铁三元合金出现故障时，应检查工艺执行情况，分析故障出现的原因，将其解决。 2故障产生原因及排除方法 2.1工艺失衡 2.1.1 镀层光亮度不足 2.1.1.1 产生原因 (1)光亮剂太少，主盐含量太低，阳极板太短太少，镍离子的沉积速度与迁移速度达不到平衡，致使镀层光亮度不足。 (2)pH和温度太高。此时主盐易水解成Ni(OH)2沉淀，部分Ni(OH)2夹杂在镀层中，造成镀层光亮度不足。 2.1.1.2排除方法 (1)补充主光亮剂，相应地也需补充助光剂。按工艺要求调整主盐及其它组成，增加阳极镍板。 (2)用稀硫酸调节pH，降低温度至工艺规范。 (3)有条件添加PH自动补加装置 2.1.2 镀层呈橘皮状 2.1.2.1 产生原因 镀液pH太高，润湿剂过量时，润湿剂易与Ni2+作用，生成不溶性的化合物，杂乱地吸附(或沉淀)在零件表面上，造成镀层厚薄不均。 2.1.2.2 排除方法 (1)加入少量活性炭吸附掉部分润湿剂，过滤后再用稀硫酸调节pH至工艺规范。 (2)用新型润湿剂，济南泰格化工有限公司专业生产，用量少。 2.1.3 镍层易烧焦 2.1.3.1 产生原因 镀液中主盐太少，温度太低，pH过高，电流密度太大。镍沉积的过程中，失去Ni2+的量与迁移到阴极附近的Ni2+量需达到动态平衡。但是，由于主盐太少，温度太低，很低浓度的Ni2+在低温条件下只能缓慢地迁移到阴极附近放电沉积。同时，pH太高使本来就很稀少的Ni2+还有部分生成微溶于水的浅绿色Ni(OH)2沉淀，造成镀液中Ni2+更少。在大电流密度作用下，阴极附近的正负离子达不到平衡，致使镀层烧焦。 2.1.3.2 排除方法 按分析报告补充主盐，提高镀液温度，用稀硫酸调节pH至工艺规范，过滤镀液，适当调整电流密度。 2.1.4 镀层起皮，起泡 2.1.4.1 产生原因 (1)镀液内有Zn2+和N03-杂质存在，不但使镀层出现黑色条纹等现象，还会使镀层内应力增大，造成镍层脆裂，最终呈粉末状脱落。 (2)糖精是助光剂中的主要成分。自配助光剂时，糖精加入太多，会造成镍层内应力增大，致使镍层起皮、脱落。 (3)镀前处理不良。零件表面上有残留的氧化皮等杂物，造成镍层起皮、起泡。 2.1.4.2 排除方法 (1)除Zn2+时，可用瓦楞铁皮作阴极，在搅拌条件下以0.2～0.4A/dm2电解处理，直至除净为止;除N03-时，先将pH调至l～2，然后用大面积的阳极、小面积的阴极，以大于l.4～dm2的电流密度电解1～2 h后，再降至0.2A/dm2继续电解，直至镀层正常。 (2)糖精太多时，用水稀释镀液即可，同时补充相应量的主盐、硼酸及主光亮剂。也可先用2～3 mL/L.H202(W=30%)分解糖精及其它光亮剂，再在搅拌条件下将镀液加温至60～80℃除去多余的H202，然后加2～3g/L电镀级的活性炭，搅拌0.5 h后，静置2—3 h，过滤，按分析报告补充NiS04、H3B03，并调节pH，最后按新配槽的要求分别加入主、助光剂。 (3)加强零件的前处理工作，严禁零件表面残留氧化皮及油污。 2.I.5 镀层上有针孔、麻点 2.1.5.1 产生原因 (1)润湿剂太少。电极作用所产生的氢气泡易停留在阴极表面，Ni2+在氢气泡周围不断地放电沉积，镍层逐步增厚：当镍层厚到氢气泡无法承受时，气泡就自动破裂，未沉积镍层的气泡部位，就出现凹坑，即针孔或麻点。 (2)泵内有空气。非连续性过滤的镀槽，过滤器上的泵是移动使用的，泵内总会含有一定量的空气，当使用过滤器时，泵内残留的空气又未除尽，这些空气随泵的工作而进入镀层成为气泡，造成与润湿剂太少而产生的相同故障。 (3)镀层内有动物胶、油污等有机杂质，这些无导电能力的有机杂质会粘附在零件表面，Ni2+无法在其上放电沉积;未粘附有机杂质的地方，镀层继续沉积增厚。如此一来，便形成凹坑式的针孔或麻点。 (4)用湿润剂调节镀液后，镀层仍有麻点出现，这时就要考虑是否Fe3+含量太多。Fe3+在镀液中成胶体状，很难过滤除去，当它附着在零件表面时，镀层就出现麻点。 2.1.5.2 排除方法 (1)以赫尔槽试验数据作为补充润湿剂的依据。也可用直径90～100 mm带手柄的铅丝圈从镀液中轻轻地平行提起，圈内液膜完整不破时，润湿剂含量为正常。润湿剂太少，圈内无液膜形成;太多则液膜不易消失。 (2)镀液过滤之前，应用滤液或去离子水除去泵内空气。 (3)除有机杂质时，先用2～3 mL/L的H202氧化液内的有机杂质;然后在搅拌条件下将2～3g/L的粉状活性炭加入液内，并加温至60～70℃，继续搅拌0.5 h，静置3，4 h或过夜：最后过滤，试镀。 (4)除Fe3+杂质。将镀液加温至60～70℃，然后加入已用热水溶解好的0.5—1.0g/L的硫酸铅，搅拌1 h：再加入2—5g/L的活性炭，继续搅拌1 h;调节pH至6，静置4 h或过夜;过滤，然后小电流电解0.5 h;最后补充光亮剂，试镀。 也可用亚硫酸氢钠，植酸联合处理。 2.1.6 镀层粗糙，毛刺 2.1.6.1 产生原因 (1)电流密度太大，主光亮剂太多，pH过高。这些不正常的条件，会造成主盐水解，主光亮剂分解出炭等杂质，致使镀层粗糙、毛刺。 (2)镀液内阳极泥过多。阴极移动或空气搅拌，往往会使阳极泥随Ni2+的沉积而夹杂在镀层内，致使镀层粗糙、毛刺。 (3)镀液面上有掉入的固体污物，沾染在零件表面，Ni2+在固体污物周围呈圆锥状沉积，但无法形成平整的镀层，致使镀层出现毛刺。 2.1.6.2 排除方法 (1)降低电流密度，补充助光剂使主、助光剂匹配，调节pH至工艺规范。 (2)清洗阳极板，检查阳极袋的完整性，加强镀液过滤，最好采用连续过滤。 (3)用过滤纸刮除液面上的固体漂浮物，然后连续过滤。 2.1.7 镀层发脆，龟裂 2.1.7.1 产生原因 (1)镀液pH太高，H3B03太少，电流密度大。在此条件下，主盐会水解碱化，在大电流密度下生成的Ni(OH)2被夹杂在镍层内，致使镍层发脆或龟裂。 (2)片面地追求镀层镜面光亮，盲目地添加会导致张应力增大的主光剂，而忽视助光剂匹配的重要性，致使镀层发脆。 (3)镀液内Fe3+杂质含量超过O.09g/L时，镀镍层脆而龟裂;Zn2+杂质含量超过0.02g/L时，镀镍层光亮而脆裂;N03-混合在镀镍液中?镍层不但呈灰黑色，而且还脆裂。 (4)有机光亮剂在使用过程中，不断地分解出部分碳、氢元素，这些元素渗透到镀层内，就会使镀层发脆。 2.1.7.2 排除方法 (1)补充H3B03，用稀硫酸调节pH至工艺规范，降低电流密度。 (2)补充助光剂，也可单独补充部分糖精，使主、助光剂含量匹配。 (3)用小电流电解法除去Zn2+、Fe3+杂质。按2.1.4.2除去N03-。 (4)用活性炭吸附法除去碳，加温赶走氢。也可用大处理法处理镀液，然后调整镀液，试镀。 2.1.8 镀层呈灰黑色或有黑条纹 2.1.8.1 产生原因 镀液内有Pb2+、Zn2+、Cu2+、N03-等离子。一旦这些杂质含量超过允许范围，镀层不但出现脆裂，甚至会使镀层呈灰黑色或有黑条纹。当Pb2+含量超过7 mg/L时，镀件凹处及捆扎零件的铅线处，不但无镀层，而且呈灰黑色。zn2+含量超过0.02g/L时，镀层会出现斑马式的黑色条纹。Cu2+含量超出0.01～0.03g/L范围时，低电流密度区就出现暗黑色的粗糙镀层。 2.1.8.2 排除方法 Zn2+、Cu2+等可用瓦楞铁皮作阴极，以0.1～0.5 A/dm2的小电流进行电解处理，或加除杂水去除。Pb2+在pH为6.2时会生成Pb(OH)2沉淀，过滤即可除去，最后用0.1 A/dm2小电流电解2 h。按2.1.4.2除去N03-。铜离子加去铜粉处理 2.1.9 镀层发花，发雾 2.1.9.1 产生原因 (1)自配润湿剂用的十二烷基硫酸钠质量差，或者十二烷基硫酸钠未彻底溶解就加入镀槽，而且加入量超过0.1g/L时，镀层就会发花，发雾。 (2)pH高时加入十二烷基硫酸钠，会使镀层发雾，且有粗糙感;pH过低时加入十二烷基硫酸钠，镀层也会发雾，无光泽。 (3)酸铜液中润湿剂太少，零件出槽后易干燥而被氧化，被氧化部位在镀镍时，镍层就会发花。 (4)自配助光剂时，用的糖精质量差，加入量太多，会使镀层发雾。 2.1.9.2 排除方法 (1)尽量购买优良的冷水可溶的十二烷基硫酸钠。提高镀液温度，大电流密度电解2～3 h即可解决由十二烷基硫酸钠质量差引起的发雾。 (2)在添加十二烷基硫酸钠时，应将镀液的pH调至工艺规范内。 (3)适当地调节酸铜镀液中的润湿剂。 (4)自配镀液助光剂时，应购买电镀级糖精，加入量应按助光剂与主光剂的比例而定。 2.2人为故障 2.2.1 镀层脆性 2.2.1.1 产生原因 某电镀厂片面地追求镀层光亮而忽视镀层的内在质量。当镀层不够光亮时，就将市场上采购回来的液体组合浓缩型光亮剂加入槽内，镀层虽达到镜面光亮，-但由于未加入匹配的助光剂(也称柔软剂)，镀层的柔软性逐渐下降，如此持续性补充光亮剂，镀层张应力不断增大，致使镀层发脆。 2.2.1.2 排除方法 当镀层出现脆性时，可取镀液做赫尔槽试验，试片保留作对比。用2000 mL的烧杯取若干镀液，调pH，在搅拌条件下加活性炭，静置过滤，滤液在相同条件下打片试验，最后将2次试片作弯曲性对比。若脆性未改，则应加入少量的糖精(电镀级)，溶解后再打片试片;若脆性现象有所好转，则可继续补充糖精，直至脆性消失，以试验的结果调整槽液，恢复后正常。 2.2.2 镀层不光亮 2.2.2.1 产生原因 某电镀厂因任务紧张而未注意到镀液中的镍板损耗情况，当镀层出现不光亮甚至呈灰白色时，仍认为是镀液中光亮剂不足而补充光亮剂。当2种光亮剂的补充量到达工艺规范后，情况仍未改善，此时方才检查镀槽及镀液组成，发现阳极板太少太短。阳极板太少太短时，不但影响到镀液内Ni2+的补充，还会影响到Ni2+的迁移速度及晶格生成与晶体长大的速度，致使镀层不光亮。 2.2.2.2 排除方法 尽量按阴/阳极面积之比的要求，购买电镀级的镍板、镍球或镍角，清洗干净后挂在阳极棒上或装入阳极钛篮内。 2.2.3 镀层毛刺 2.2.3.1 产生原因 主槽者上班前需做一些准备工作，如用砂皮打磨镀槽上的阴、阳极棒等，但在打磨阴、阳极棒时未采取适当的措施，打磨下来的砂粒、铜粉及氧化铜落入镀液中，镀层就会产生毛刺。 2.2.3.2 排除方法 在做准备工作时，先用一块湿毛巾将极棒湿润一下，然后用80#～100#的砂皮纸打磨极棒。打磨时湿毛巾随着砂皮纸打磨的速度同步移动，使打磨下来的砂粒、铜粉及氧化铜沾在湿毛巾上，以免落入槽中造成镀层毛刺。 2.2.4 镀层发花或脱皮 2.2.4.1 产生原因 零件在前处理时，为赶时间、求进度，而忽视其重要性，致使零件表面残留部分油污及氧化皮。在镀镍时，镍离子按电化学原理均匀地在整个零件表面上沉积，但由于镍层下方某些部位存在少量油污或氧化皮，这些部位的镍层结合力较差或镍沉积不均，致使镀层发花或脱皮。 2.2.4.2 排除方法 检查除油液及酸槽液内的成分，若除油能力、去氧化皮能力很弱，应更换或补充，并按照工艺要求加强镀前处理。 2.2.5 镀层毛刺 2.2.5.1 产生原因 钢铁零件在前处理的打磨、磨砂工序时，操作者为求量而用大力气连续性加速打磨零件，被打磨的钢铁零件表面过热，从而生成具有磁性的Fe304。带有磁性的零件在镀镍时，会将镀液中微粒吸附在零件表面，造成镀层出现毛刺。 2.2.5.2 排除方法 钢铁件在打磨或磨砂时，用力不宜过大，被打磨的零件应分次轮流进行，这样零件不会过热，从而避免毛刺产生。 2.3特殊故障 2.3.1 被镀零件表面上布满细小的斑点，但非麻点 2.3.1.1 产生原因 在建电镀厂时，厂房总是按工艺程序进行布局，镀铬槽一般排列在镀镍槽下风处或离镀镍槽不太远的地方。在正常情况下，尤其装备了较强的排风机的镀铬槽，铬雾不可能飘入临近的镍槽。但是，由于排风机久未清理，排风量减少，镀铬时产生的铬雾无法全部排除。一旦风向变换，残留的铬雾就会顺风到达镍槽上方，强氧化性的铬雾飘落到被镀零件的表面，镀件表面就会产生无数的斑点。 2.3.1.2 排除方法 清理镀铬槽上的排风设备，加强排风。若风向受环境、气候的影响，常出现与设计相反的风向，建议将镀铬工段用围墙隔开，或者将其迁出车间。 2.3.2 套铬故障 2.3.2.1 产生原因 镀镍层镜面光亮，柔软性良好：但套铬后镀件边缘出现烧焦，镀层发花，或者镀铬后，挂具两边及顶端的零件发灰，挂具中间的零件镀层露底。镀镍液中糖精含量太多，易使套铬时出现故障，边缘铬层烧焦、发花等时有发生。镀液中NiS04含量太少，pH太低(<3.5)，镍层套铬时，也会出现挂具两边及顶部上的零件发灰，中间零件镀层露底。 2.3.2.2 排除方法 用稀释法降低糖精含量，但应按比例补充其它成分及主光亮剂。也可用吸附法来降低糖精含量，但要注意其它光亮剂也会被吸附而损失，故在调节镀液中的各组成及主、助光剂时，应保证它们含量的匹配。补充NiS04及调整pH至工艺要求。 3结语 光亮电镀镍钴铁三元合金 是一项简单而细致的工作，只有掌握其成分消耗的规律，严格控制工艺规范，做好镀液的维护工作，才能让光亮电镀镍钴铁三元合金工作顺利地进行。 |
